bioelementos
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BIOELEMENTOS. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS.
Bioelementos.
La materia viva está constituida por unos 70 elementos. Estos elementos se llaman bioelementos o elementos biogénicos.
Propiedades por las que el C, H, O, N, P y S componen los bioelementos mayoritarios (bioelementos que se encuentran en mayor proporción):
Tienen capas electrónicas externas incompletas y pueden formar enlaces covalentes y dar lugar a las biomoléculas que constituirán las estructuras biológicas y llevarán a cabo las funciones vitales.
Poseen un nº atómico bajo, por lo que los electrones compartidos en la formación de los enlaces se hallan próximos al núcleo y las moléculas originadas son estables.
Como el O y el N son electronegativos, algunas biomoléculas son polares y por ello solubles en agua.
Pueden incorporarse a los seres vivos desde el medio externo (CO2 , H2O, nitratos).
Clasificación de los bioelementos.
Primarios : están formados por C, H, O, N, P y S que constituyen el 99% de la materia viva y son los componentes fundamentales de las biomoléculas.
Secundarios : están formados por Na, K, Ca, Mg y Cl.
Oligoelementos : están formados por el Fe, Cu, Zn, Mn, I, Ni y Co (aparecen en la mayoría de los organismos) y Si, F, Cr, Li, B, Mo y Al (sólo están presentes en grupos concretos). Constituyen menos del 0,1% y son esenciales para desempeñar procesos bioquímicos y fisiológicos.
Biomoléculas
Los elementos biogénicos se unen por enlaces químicos para formar las moléculas constituyentes de los organismos vivos, que se denominan biomoléculas o principios inmediatos. Mediante la filtración, la destilación, la centrifugación y la decantación se separan las biomoléculas de un ser vivo.
Biomoléculas:
Inorgánicas:
Agua
Sales minerales
Orgánicas:
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos o nucleótidos
El agua.
Es la sustancia química más abundante en la materia viva. El agua se encuentra en la materia viva en tres formas:
Agua circulante (sangre, savia)
Agua intersticial (entre las células, tejido conjuntivo)
Agua intracelular (citosol e interior de los orgánulos celulares)
La cantidad de agua presente en los seres vivos depende de tres factores:
Especie : los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua mientras que las especies que viven en zonas desérticas tienen un porcentaje muy bajo.
Edad del individuo : las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan una proporción de agua mayor que las de los individuos de más edad.
Tipo de tejido u órgano : dado que las reacciones biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso, los tejidos con una gran actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más pasivos.
Estructura química del agua
La molécula de agua está formada por la unión de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno mediante enlaces covalentes (cada átomo de H de una molécula comparte un par de electrones con el átomo de O).
La electronegatividad del O es mayor que la del H por lo que los electrones compartidos se desplazan hacia el átomo de O.
El O posee cuatro electrones más sin compartir, lo que tiene dos consecuencias:
La geometría triangular de la molécula.
La presencia de una carga negativa débil en la zona donde se sitúan los electrones no compartidos.
Esto último junto con la menor electronegatividad de los átomos de H, crea una asimetría eléctrica en la molécula de agua que provoca la aparición de cargas eléctricas parciales opuestas (), de manera que la zona de los electrones no compartidos del O es negativa y la zona donde se sitúan los H es positiva. Por eso, la molécula de agua tiene carácter dipolar.
Esta polaridad favorece la interacción entre las moléculas de agua (la zona con carga eléctrica parcial negativa de una de ellas es atraída por la zona con carga parcial positiva de otra), estableciéndose entre ambas un puente de hidrógeno.
Estos puentes de hidrógeno se dan entre el H y átomos electronegativos (O y N). Son enlaces más débiles que los covalentes, se forman y se rompen constantemente (en el agua líquida cada enlace dura 10-11 seg.). Presentan una gran cohesión molecular y una gran estabilidad molecular.
Propiedades y funciones del agua
Poder disolvente.
Debido a la polaridad de su molécula, el agua se puede interponer entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos iónicos.
Puede formar puentes de hidrógeno con otras moléculas no iónicas.
Una forma de medir la capacidad de una sustancia para disolver compuestos iónicos consiste en calcular el valor de su constante dieléctrica. Esto da lugar a un proceso de disolución en el que la molécula de agua se dispone alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblarlos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de agua. Esto se denomina solvatación iónica.
Debido a la existencia de puentes de hidrógeno.
Estado líquido del agua a temperatura ambiente.
Gracias a esto el agua actúa como medio de transporte de las sustancias, como función de amortiguación mecánica y como líquido lubricante.
Líquido incompresible.
Esta propiedad controla las deformaciones citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático en las células vegetales.
Capilaridad o fuerzas de adhesión.
Es la capacidad de unirse a moléculas de otras sustancias. Esto permite que el agua ascienda por conductos estrechos (acción capilar) y la penetración en algunas sustancias como las semillas (imbibición).
Elevada tensión superficial.
Esto quiere decir que la superficie ofrece resistencia a romperse y actúa como una membrana elástica.
Elevado calor específico.
Cuando se aplica calor al agua, parte de la energía comunicada se emplea en romper los puentes de hidrógeno.
El agua tiene una función termorreguladora, es decir, mantiene estable la temperatura corporal.
Elevado calor de vaporización.
Para pasar del estado líquido al gaseoso es necesario que los puentes de hidrógeno se rompan.
La extensión de una película de agua sobre una superficie biológica provoca su refrigeración, ya que al evaporarse tomando energía térmica del medio provoca el enfriamiento del conjunto.
Densidad.
El agua alcanza un volumen mínimo y la máxima densidad a los 4ºC.
Cuando el hielo tiene una temperatura de 0ºC se forma un retículo molecular muy estable que tiene mayor volumen que el agua líquida, por lo que el hielo es menos denso que el agua líquida a una temperatura menor de 4ºC y flota sobre ella. Esto produce un aislamiento térmico que permite la vida acuática.
Ionización del agua.
Algunas moléculas de agua sufren un proceso de ionización cuando un átomo de H de una de ellas se une, mediante un enlace covalente, al átomo de O de otra molécula: (H2O + H2O ! H3O+ (ión hidronio) + OH- (ión hidróxido)).
La concentración de moléculas ionizadas en el agua pura es muy baja: a 25ºC es de 10-14 mol/l, y, por tanto, H3O+ = OH- = 10-7 ( Neutralidad).
H+ = 10-7 ! neutra ! pH = 7
H+ > 10-7 ! ácida ! pH < 7
H+ < 10-7! básica ! pH > 7
Intervienen los sistemas tampón, buffer o amortiguadores que actúan como aceptores o dadores de H+ para compensar el exceso o el déficit de estos iónes en el medio y mantener constante su pH. Los más comunes son el tampón fosfato, el tampón bicarbonato y las proteínas.
Reacciones enzimáticas.
Destacan:
Hidrólisis : una molécula de agua lleva a cabo la rotura de una molécula orgánica (procesos digestivos).
Condensación : las moléculas sencillas se unen para obtener otras mayores.
Fotosíntesis : proporciona H+ para realizar la síntesis de moléculas orgánicas.
Sales minerales.
Las sales minerales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas:
Precipitadas (constituyen estructuras sólidas):
Silicatos: caparazones de algunos organismos (diatomeas), espículas de algunas esponjas y estructura de sostén en algunos vegetales (gramíneas).
Carbonato cálcico: caparazones de algunos protozoos marinos, esqueleto externo de corales, moluscos y artrópodos, y estructuras duras (espinas de erizos de mar, dientes y huesos).
Fosfato cálcico: esqueleto de vertebrados.
Disueltas (dan lugar a aniones y cationes):
Éstas intervienen en la regulación de la actividad enzimática y biológica, de la presión osmótica y del pH en los medios biológicos; generan potenciales eléctricos y mantienen la salinidad.
Asociadas a moléculas orgánicas (fosfoproteínas, fosfolípidos y agar-agar).
Funciones de las sales minerales
Constitución de estructuras de sostén y protección duras.
Funciones fisiológicas y bioquímicas.
Sistemas tampón.
Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas.
Los procesos biológicos dependientes de la concentración de soluto en agua se denominan osmóticos y tienen lugar cuando dos disoluciones de diferente concentración separadas por una membrana semipermeable que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente. Se observa el paso del disolvente desde la disolución más diluida (hipotónica) hacia la más concentrada (hipertónica) a través de la membrana. Cuando el agua pasa a la disolución hipertónica, ésta se diluye, mientras que la disolución hipotónica se concentra al perderla. El proceso continúa hasta que ambas igualan su
concentración, es decir, se hacen isotónicas. Para evitar el paso de agua sería necesario aplicar una presión (presión osmótica).
Turgencia: si la concentración del medio intracelular es mayor que la extracelular, la entrada excesiva de agua producirá un hinchamiento.
Plasmólisis: si la concentración del medio intracelular es menor que la extracelular, la célula pierde agua y disminuye de volumen.
Estos dos procesos pueden producir la muerte celular.
Mantenimiento del pH en estructuras y medios biológicos.
BIOMOLÉCULA
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de
los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en
los seres vivos son
el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando
alrededor del 99% de la masa de la mayoría de
las células.1 Estos cuatro elementos son los principales
componentes de las biomoléculas debido a que:
1. Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos,
compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia
de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la
fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas
de los átomos unidos.
2. Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar
esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos
con número variable de carbonos.
3. Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y
triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras
lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.
4. Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den
una enorme variedad de grupos
funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas,
etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.
CLASIFICACIÓN DE LAS BIOMOLÉCULAS
Según la naturaleza química, las biomoléculas pueden ser:
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
Son biomoléculas no formadas por los seres vivos, pero
imprescindibles para ellos, como el agua, la biomolécula
más abundante, los gases (oxígeno, ácido nucleico) y las
sales
inorgánicas: aniones como fosfato (HPO4−), bicarbonato (HCO3
−) y cationes como el amonio (NH4+).
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS
Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una
estructura a base de carbono. Están constituidas
principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con
frecuencia están también
presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son
a veces incorporados pero en mucha menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en cuatro
grandes tipos:
Glúcidos
Artículo principal: Glúcidos
Los glúcidos (impropiamente llamados hidratos de carbono o
carbohidratos) son la fuente de energía primaria que
utilizan los seres vivos para realizar sus funciones
vitales; la glucosaestá al principio de una de las rutas
metabólicas productoras de energía más antigua,
la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde
las bacterias a los vertebrados. Muchos organismos,
especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas)
almacenan sus reservas en forma de almidón. Algunos
glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como
lacelulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o
la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos.
Lípidos
Artículo principal: Lípidos
Los lípidos saponificables cumplen dos funciones
primordiales para las células; por una parte,
los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas
celulares (bicapa lipídica); por otra,
los triglicéridos son el principal almacén de energía de
los animales. Los lípidos insaponificables, como
los isoprenoides y los esteroides, desempeñan funciones
reguladoras (colesterol,hormonas
sexuales, prostaglandinas).
Proteínas
Artículo principal: Proteínas
Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de
funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos
los procesos biológicos dependen de su presencia y/o
actividad. Son proteínas casi todas
las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las
células; muchas hormonas, reguladores de actividades
celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones
de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de
acciones de defensa natural contra infecciones o agentes
extraños; los receptores de las células, a los cuales se
fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta
determinada; la actina y la miosina, responsables finales
del acortamiento del músculo durante la contracción;
elcolágeno, integrante de fibras altamente resistentes en
tejidos de sostén.
Ácidos nucleicos
Artículo principal: Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la
función más importante para la vida: contener, de manera
codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo
y funcionamiento de la célula. El ADN tienen la capacidad
de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las
células hijas que hederadan la información.
Algunas, como ciertos metabolitos (ácido pirúvico, ácido
láctico, ácido cítrico, etc.) no encajan en ninguna de las
anteriores categorías citadas.
http://macromoleculas20.blogspot.com/
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
Los bioelementos se combinan entre sí para formar las moléculas que componen la materia viva. Estas moléculas reciben el nombre de biomoléculas o principios inmediatos. Las biomoléculas se clasifican, atendiendo a su composición: las biomoléculas inorgánicas son las que no están formadas por cadenas de carbono e hidrógeno, como son el agua, las sales minerales o los gases. Las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono y se denominan glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Las biomoléculas orgánicas, atendiendo a la longitud y complejidad de su cadena, se pueden clasificar como monómeros o polímeros. Los monómeros son moléculas pequeñas, unidades moleculares que forman parte de una molécula mayor. Los polímeros son agrupaciones de monómeros, iguales o distintos, que componen una molécula de mayor tamaño.
1. EL AGUA
La vida se apoya en el comportamiento anormal del agua.
El agua es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tres estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua.
En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composición.
El agua fue además el soporte donde surgió la vida. Molécula con un extraño comportamiento que la convierten en una sustancia diferente a la mayoría de los líquidos,
posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que son responsables de su importancia biológica.
Durante la evolución de la vida, los organismos se han adaptado al ambiente acuoso y han desarrollado sistemas que les permiten aprovechar las inusitadas propiedades del agua.
1.1. Estructura del agua
La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. La disposición tetraédrica de los orbitales sp3 del oxígeno determina un ángulo entre los enlaces H-O-H aproximadamente de 104’5º, además el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica la molécula de agua se comporta como un dipolo (como un imán molecular).
Así se establecen interacciones entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces o puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce
atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.Aunque son uniones débiles, son responsables en gran parte de su comportamiento anómalo como líqido y de la peculiaridad de sus propiedades físicoquímicas.
1.2. Propiedades del agua
a) Acción disolvente
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, muy importante para la vida, se debe a la polaridad de la molécula de agua y su capacidad para interaccionar con otras sustancias que presenten grupos polares o con carga iónica (alcoholes, azúcares con grupos -OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas positivas y negativas), lo que da lugar a disoluciones moleculares. También las moléculas de agua pueden disolver sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.
En el caso de las disoluciones iónicas, los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones:
Ser el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.
Servir como sistema de transporte.
b) Elevada fuerza de cohesión
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos.
c) Elevada fuerza de adhesión Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad. Cuando se introduce un capilar (tubo muy delagado) en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejerce la columna de agua, se equilibra con la presión capilar. A este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.
d) Alta tensión superficial Las moléculas de agua, como se ha visto, están muy cohesionadas por acción de los puentes de hidrógeno. Esto produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire, que cuesta relativamente de romper.Esto es utilizado por algunos organismos para desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.
e) Gran calor específico
También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.
f) Elevado calor de vaporización
Sirve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. Para evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º Cg) La “irregularidad” en la densidad del agua
En estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen.
h) Bajo grado de ionización La mayor parte de las moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación, generando iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En el agua pura, a 25ºC, sólo una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es igual a 7 (neutro). Más adelante se ampliará este punto.
H2O H3O+ + OH-
1.3. Funciones del agua
Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:
1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas .2. Amortiguador térmico.
3. Transporte de sustancias.
4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.
5. Favorece la circulación y turgencia.
6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos.
7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
1.4. Ionización del agua
Disociación del agua
El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de :
agua molecular (H2O )
protones hidratados (H3O+ )
iones hidroxilo (OH-)
En realidad esta disociación es muy débil en el agua pura, y así el producto iónico del agua a 25º es:
Este producto iónico es constante. Como en el agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma, significa que la concentración de hidrogeniones es de 1 x 10 -7. Para simplificar los cálculos Sorensen ideó expresar dichas concentraciones utilizando logaritmos, y así definió el pH como el logaritmo cambiado de signo de la concentración de hidrogeniones. Según esto:
disolución neutra pH = 7
disolución ácida pH < 7
disolución básica pH > 7
En general hay que decir que la vida se desarrolla a valores de pH próximos a la neutralidad.
Los organismos vivos no soportan variaciones del pH mayores de unas décimas de unidad y por eso han desarrollado a lo largo de la evolución sistemas de tampón o buffer, que mantienen el pH constante mediante mecanismos homeostáticos. Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugada que actúan como dador y aceptor de protones respectivamente.
El tampón bicarbonato es común en los líquidos intercelulares, mantiene el pH en valores próximos a 7,4, gracias al equilibrio entre el ión bicarbonato y el ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y ag
Si aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por cualquier proceso químico, el equilibrio se desplaza a la derecha y se elimina al exterior el exceso de CO2 producido. Si por el contrario disminuye la concentración de hidrogeniones del medio, el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual se toma CO2 del medio exterior.
1.5. Ósmosis
a) Ósmosis y presión osmótica
Si tenemos dos disoluciones acuosas de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable (deja pasar el disolvente pero no el soluto), se pruduce el fenómeno de la ósmosis que sería un tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso del agua (disolvente) a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica), este trasiego continuará hasta que las dos soluciones tengan la misma concentración (isotónicas o isoosmóticas).
Y se entiende por presión osmótica la presión que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.
La membrana plasmática de la célula puede considerarse como semipermeable, y por ello las células deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos que las bañan.
A continuación vemos los efectos que producen los procesos osmóticos sobre un glóbulo rojo cuando se introduce en diferentes concentraciones salinas:
Cuando las concentraciones de los fluidos extracelulares e intracelulares es igual, ambas disoluciones son isotónicas.
Si los líquidos extracelulares aumentan su concentración de solutos se hacen hipertónicos respecto a la célula, y ésta pierde agua, se deshidrata y mueren (plamólisis).
Y si por el contrario los medios extracelulares se diluyen, se hacen hipotónicos respecto a la célula, el agua tiende a entrar y las células se hinchan, se vuelven turgentes (turgencia), llegando incluso a estallar.
b) Difusión y diálisis
Los líquidos presentes en los organismos son dispersiones de diversas sustancias en el seno del agua. Según el tamaño de las partículas se formarán dispersiones moleculares o disoluciones verdaderas como ocurre con las que se forman con las sales minerales o por sustancias orgánicas de moléculas pequeñas, como los azúcares o aminoácidos.
Las partículas dispersas pueden provocar además del movimiento de ósmosis,
éstos otros dos fenómenos:
1. La diálisis. En este caso pueden atravesar la membrana además del disolvente, moléculas de bajo peso molecular y éstas pasan atravesando la membrana desde la solución más concentrada a la más diluida. Es el fundamento de la hemodiálisis que intenta sustituir la filtración renal deteriorada.
2. La difusión sería el fenómeno por el cual las moléculas disueltas tienden a distribuirse uniformemente en el seno del agua. Puede ocurrir también a través de una membrana si es lo suficientemente permeable.
Así se realizan los intercambios de gases y de algunos nutrientes entre la célula y el medio en el que vive.
2. SALES MINERALES
Además del agua existe otras biomoléculas inorgánicas como las sales minerales. En función de su solubilidad en agua se distinguen dos tipos: insolubles y solubles.
1. Sales insolubles en agua
Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora, como:
o Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos: fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio.
o Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos.
o Endurecimiento de células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice).
o Otolitos del oído interno, formados por cristales de carbonato cálcico (equilibrio).
2. Sales solubles en agua
Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones:
o Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu+, Mn 2+, Mg2+, Zn+,...actúan como cofactores enzimáticos.
o Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de gradientes
electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal.
o Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato.
ht http://www.jgcalleja.es/abyg/lib/exe/fetch.php?media=biomoleculas_inorganicas.pdf
tp://www.oocities.org/es/batxillerat_biologia/biomolinorg.htm
LAS BIOMOLÉCULAS:
Las biomoléculas son las moléculas que forman parte de los seres vivos.se clasifican en dos grupos:BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS:Agua :El agua es lo que más abunda en los seres vivos, y es necesario para la vida.- disuelve gran cantidad de sustancias- transporta sustacias por los seres vivos.- actúa como regulador térmico- es la responsable de la capilaridad.Sales minerales:Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que contienen algún elemento químico necesario para las células. Pueden encontrarse en:- estado solido como los esqueletos que sirven de proteccion y sostén- el disolucion, sales disueltas que realizan funciones específicas como mantener el grado de salinidad.BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS:Hidratos de carbono o glúcidos:Los glúcidos mas simples son los monosacáridos. El más importante es la glucosa, pues aporta la mayor parte de la energía que necesitan las células. La union de dos monosacáridos forma un disacáridos, como la lactosa (azucar de la leche) y la sacarosa(vegetales).los polisacaridos son los glúcidos más complejos, formaods por la unión de miles de monosacáridos.Los más importantes son el glucógeno ( en animales) , y el almidón (en vegetales) con función energética.
Lípidos:Los lípidos constituyen un grupo heterogeneo de biomoleculas insolubles en agua, aunque sí en disolventes orgánicos formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno.los lípidos desempeñan funciones muy diversas en las células:- función energética, como las grasas o triglicéridos.- función estructural, como los fosfolípidos y el colesterol.- función protectora , como las ceras que actuan a modo de impermeabilizante.
Proteínas:Las proteínas son biomoléculas de gran tamaño compuestas por carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno. Se forman por la union de aminoácidos.Hay 20 aminoácidos distintos que se unen formando largas cadenas en las que se pueden repetir y combinar de diferentes maneras obteniendo asi más tipos.Tienen las siguientes funciones:- transportar, moleculas por la sangre- defender, el organismo de las infecciones- catalizar, las reacciones del metabolismo celular- regular y coordinar, las funciones de diferentes órganos
Ácidos nucleicos:Los ácidos nucleicos son moleculas gigantes que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. formadas por la unión de nucleótidos.Los nucleótidos estan compuestos por tres tipos de componentes: un monosacárido ( ribosa o desoxirribosa), un compuesto llamado base nitrogenada, que puede ser adenina (A), guanina (G) , citosina (C), timina (T) y uracilo(U) y una molecula de acido fosfórico, que sirve de enlace entre un nucleótido y el siguiente.El ATP es un nucleótido de gran importancia biológica. Formado por adenina, ribosa y tres moléculas de ácido fosofórico. Almacena energia para las células y la libera cuando una de las moleculas de acido fosfórico se separan y se convierte en ADP o AMP.hay dos grandes tipos de ácidos nucléicos:- Acido desoxirribonucleico (ADN), formada por dos largas cadenas de nucleótidos en una doble helice. el monosacárido desoxirribosa y las vases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina- Acido ribonucleico (ARN), formado por una sola cadena de nucleótidos de ribosa y por las mismas bases que el ADN, excepto la tinina que es sustituida por el uracilo.
http://bioc.blogspot.com/2011/01/las- biomoleculas.html IMÁGENES DE LO APRENDIDO :)
Estructura de un monosacarido
Estructura de un Oligosacarido.
Formacion de un disacarido.
Estructura de un triglicerido.
Estructura de un esteroide.
Estructura de un aminoacido.
Enlace Peptidico.
ADN
ARN
